Lo stadio di Marsiglia, uno stadio dalle quattro vite architettoniche, è stato originariamente progettato negli anni Trenta dall’architetto francese Henri Ploquin come un luogo sportivo a tutto tondo, con una pista ciclabile, che porta al suo nome Stade Vélodrome, una combinazione di stadio e velodromo. Ha aperto nel 1937 l’anno successivo ha ospitato la Coppa del Mondo del 1938. Ha subito diversi lavori di ristrutturazione negli anni Settanta, Ottanta e Novanta, inclusa la rimozione della pista ciclabile ma conserva ancora il nome originale. È considerato un caso esemplare di rinnovamento architettonico-sportivo a livello europeo. Grazie alla lungimiranza e alle idee delle amministrazioni locali e degli architetti coinvolti nel corso degli anni, lo stadio di Marsiglia appare un edificio che è stato in grado di rimanere sempre al passo con i tempi e con le trasformazioni del calcio. Ha attraversato quattro grandi fasi costruttive che non l’hanno stravolto, ma migliorato e ampliato nel rispetto di un percorso stilistico coerente. Allo studio di architettura parigino SCAU e all’architetto locale Didier Rogeon è stato chiesto di rinnovare l’attuale Stade Vélodrome in preparazione del campionato europeo di calcio del 2016, estendendo la sua capienza da 60.000 a 67.000, in conformità con gli standard UEFA, e sviluppando un nuovo tetto per proteggere gli spettatori. Il partenariato pubblico-privato che includeva questa ristrutturazione ha riguardato anche la ristrutturazione dello Stade Delort, uno stadio di rugby adiacente da 5.000 posti, e un sostanziale programma di sviluppo immobiliare per un eco-quartiere di 100.000 m² che circonda lo stadio. Questo progetto includeva la costruzione di 600 case, una residenza studentesca e intergenerazionale combinata, un centro medico, due hotel, un complesso di uffici e il centro commerciale Prado, che è un edificio esemplare in termini di prestazioni ambientali.
Anche l’area circostante e l’esplanade Ganay di fronte all’impianto, è stata rimodernata e offre ora una libertà e propria identità all’edificio e un ampio e moderno accesso allo stadio. Durante il corso dei lavori, durati fra la primavera 2011 e l’estate 2014, il cantiere è stato organizzato in modo tale da non impedire la fruizione dell’edificio da parte degli atleti, con i settori di volta in volta chiusi o in ricostruzione. Molti spettatori hanno assistito alle partite nelle migliori condizioni di sicurezza e comfort, poiché prima di ogni partita era stata prevista e pianificata un’organizzazione metodica del cantiere, con il coinvolgimento di un’apposita commissione per la sicurezza. Con il miglioramento delle criticità degli assetti precedenti, in particolare quella legata alla mancanza di una copertura totale, il concetto stilistico principale, già reso evidente dall’architetto Jean-Pierre Buffi nel 1998, è esaltato con una copertura dalle linee ondulate ancor più estremizzata e spettacolare. Il nuovo intervento ha previsto la demolizione delle gradinate e ricostruzione nel rispetto della forma arcuata del progetto precedente e un miglioramento del livello d’illuminazione naturale interna, grazie al materiale della copertura. La volontà dei progettisti è stata di creare un’architettura multifunzionale, flessibile ad altre funzioni in cui gli spazi sono stati rinnovati e implementati con un nuovo palcoscenico, una zona di accoglienza, sale VIP, ristoranti e spogliatoi per consentire allo stadio di ospitare concerti ed eventi sportivi. Gli spazi per le telecomunicazioni sono nascosti sotto le tribune e hanno una vista diretta sul campo, mentre gli spogliatoi e le zone di parcheggio per i giocatori sportivi sono posti sotto la nuova area d’ingresso rialzata. L’ampliamento dello stadio Vélodrome ha incluso anche misure per garantire una maggiore efficienza energetica: i consumi energetici e idrici sono stati ridotti perché, grazie a un circuito termico, lo stadio è alimentato con acqua calda riscaldata da un vicino impianto di depurazione. Inoltre, tre turbine eoliche alimentano pompe di recupero dell’acqua piovana che forniscono l’acqua per i servizi igienici e l’irrigazione della piazzola.
L’elemento centrale nel rinnovamento dello stadio è il nuovo tetto. Si tratta di una struttura tridimensionale in acciaio da 5.500 tonnellate, che si erge fino a toccare i 65 m di altezza nel suo punto più alto. Insolitamente, questa interessante opera di carpenteria metallica è scollegata dalla struttura in cemento. Poggia su quattro supporti metallici con tiranti agli angoli del perimetro esistente, che assicurano la stabilità della copertura insistente su un’intelaiatura di acciaio. Il tetto è stato configurato per alzarsi a seguire l’altezza delle tribune ampliate e scendere lungo i lati della facciata a strisce bianche e nere dello stadio per creare dei frangivento profondi 25 m. Era uno dei requisiti di progetto avere una copertura che proteggesse le tribune dal maltempo e dal maestrale, ed è diventato il nuovo emblema dello Stade Vélodrome e la sua materia prima, come lo ha definito lo studio SCAU, che così lo ha interpretato: “Il grande, bianco, traslucido tetto ondulato si estende per atterrare sopra gli spalti e li avvolge, come una vasta conchiglia che esce dal mare”. Ha una forma irregolare che ricorda un’onda con quattro punti in alto e quattro punti in basso che si trovano tra le curve e le tribune. Il campo da gioco resta all’aperto grazie a un pozzo di forma ovale al centro del tetto. Il tetto è rivestito da una tensostruttura realizzata con membrana di tessuto di fibra di vetro impregnata di Teflon o PTFE, progettata per richiedere una manutenzione minima grazie alle proprietà antiadesive del rivestimento con il fluoropolimero. Il materiale è tensionato su una struttura metallica per conferire al tetto la sua silhouette ondulata e creare una trama smerlata su tutta la sua superficie. La struttura metallica di copertura presenta degli archi di acciaio modellati da travi di sezione φ 193,7x5 mm; sotto ogni arco è presente una catena costituita da un cavo in acciaio. Questa pelle lattiginosa molto tecnologica e molto resistente offre una grande resistenza alla pioggia e al vento, e permette alla luce naturale di penetrare, proteggendo dal sole. Inoltre, grazie alla sua rigidità, permette di trattenere il suono all’interno dello stadio per dare agli eventi - partite o concerti - la loro massima intensità. Di notte la membrana è illuminata dall’interno per trasformare l’edificio in un faro per l’area urbana. La superficie del tetto è di circa 46.000 m² e la facciata è di circa 19.000 m². La dimensione in pianta dello stadio è di circa 258x251 m. La copertura è composta di sessanta pannelli tessili radiali. Ogni pannello trapezoidale è sostenuto da sette archi che conferiscono alla tela una doppia curvatura e l’effetto volutamente ondulato. La facciata stessa ha sessanta pannelli verticali, ognuno diviso in quattro pezzi, che s’identificano tra un asse e l’altro della struttura principale e corrispondono alla larghezza dei pannelli radiali della copertura. La ricerca della forma della copertura e della facciata è stata frutto di una collaborazione di un team multidisciplinare che ha saputo calibrare la funzione alle tecniche ingegneristiche d’avanguardia e rispettare la forma architettonica che dona grande uniformità all’immagine dello stadio.
Il cantiere tessile
Il processo costruttivo della maggior parte degli involucri a membrana è sostanzialmente un processo di montaggio di componenti prodotti in fabbrica ma, pur essendo un sistema di assemblaggio a secco, si differenzia dai rivestimenti a elevato grado di industrializzazione, in quanto l’intero involucro non costituisce un assemblaggio di componenti ripetitivi e modulari, ma di svariati elementi dalle molteplici forme, pesi e articolazioni: il telo, le funi, i supporti e le carpenterie di attacco. Di conseguenza, l’organizzazione di cantiere e il montaggio richiedono una certa precisione nella produzione degli elementi e nel montaggio. Se l’involucro tessile è realizzabile in un unico pezzo o a moduli aggregabili, le operazioni di assemblaggio in cantiere sono di volta in volta più agevoli e veloci. Nel caso dello Stadio Vélodrome di Marsiglia, si tratta di tanti pezzi trapezoidali di cui ognuno fa uno spicchio dell’ovale. Le chiusure a membrana richiedono una procedura costruttiva con una rapida messa in opera attraverso attrezzature semplici, quali gru, puntoni e carrucole ausiliari, oppure con mezzi meccanizzati a braccio semoventi più complessi e articolati, per involucri di dimensioni maggiori. Il cantiere tessile si configura quindi come luogo di sperimentazione tecnica e costruttiva, rappresentando una fase fondamentale del processo di definizione delle modalità esecutive e realizzative dell’involucro. Imprescindibile è la relazione che, nel processo di realizzazione di una chiusura a membrana, s’instaura tra progetto e cantiere: molti progetti sono stati concepiti o addirittura modificati in funzione delle sequenze di assemblaggio, che diventa necessario pianificare. Nel caso in oggetto la sistemazione dello spazio intorno ha consentito di avere ampie aree dedicate. L’unica aggravante è stata la conduzione del cantiere con lo stadio in funzione, tuttavia le operazioni di montaggio delle membrane sono durate relativamente poco e concentrate nel tempo. Un altro problema per la messa in opera a Marsiglia è stato rappresentato dalle condizioni climatiche, in particolare dalla presenza del vento, sia per l’efficacia dell’assemblaggio sia per questioni di sicurezza. La rapidità del montaggio assume in un cantiere tessile dunque un carattere di priorità anche al fine di anticipare l’insorgere di condizioni ambientali impreviste, e ciò comporta un’opportuna organizzazione di cantiere per evitare che la celerità giochi a sfavore della correttezza dell’intervento. Il tipo di materiale è un altro parametro che influenza le operazioni di assemblaggio. Nel caso dello stadio la membrana in fibra di vetro/PTFE ha richiesto particolare attenzione nelle operazioni di svolgimento e di innalzamento del telo per non danneggiare la fragile struttura della membrana. L’imballaggio delle membrane in vetro/ PTFE e il trasporto implicano speciali attenzioni nella fase di piegatura dei pannelli: si interpongono rulli in cartone o schiuma lungo le linee di ripiegatura. Lo svolgimento del telo è una fase altrettanto delicata, che richiede attenzione ai dettagli. Il telo è steso su uno strato protettivo per evitare lacerazioni dovute alla presenza di asperità sul fondo, utilizzando allo scopo membrane dismesse, tarpaulins o teli di nylon. Un importante riferimento in questa fase del montaggio è rappresentato dal disegno di svolgimento, un grafico posto sul folding plan contenuto all’interno dell’imballaggio del telo, che riproduce l’area di cantiere e individua al suo interno l’esatta posizione in cui deve essere scaricata la balla. In esso vengono inoltre suggerite la direzione e la successione delle operazioni di svolgimento della membrana.
ANALISI AGLI EFFETTI DEL VENTO E GENERAZIONE DELLA FORMA DELLA COPERTURA
Una delle principali sfide del progetto è stata assicurarsi che le attività dello stadio continuassero durante la fase di costruzione. Questa sfida ha richiesto l’analisi degli effetti del vento per ciascuna sequenza di assemblaggio, dalle fasi intermedie alla configurazione finale. Il CSTB Centre Scientifique et Technique du Bâtiment di Nantes ha collaborato alla progettazione del carico del vento nel 2010 per eseguire prove durante le varie fasi di costruzione, avendo a disposizione una galleria del vento per i test su vasta scala. L’obiettivo primario era quello di determinare gli effetti del vento sulle coperture e condurre studi concernenti il comfort sul campo e sugli spalti dello stadio. Il lavoro ha previsto l’analisi della struttura finale, poi delle sequenze di assemblaggio, in altre parole, dal più generale al più specifico. Una prima campagna sperimentale di tre settimane era stata condotta per testare quattro modelli di 3,8 m di diametro, in scala 1/250, nella galleria del vento, corrispondenti alle quattro principali fasi intermedie di costruzione. Il CSTB ha trasformato un complesso progetto architettonico in un modello 3D che tiene conto del contesto ambientale della struttura. Questi test hanno richiesto la creazione di mock up modulari per riprodurre le configurazioni di strutture ritenute sensibili al vento. I risultati hanno permesso di determinare gli effetti al bordo della copertura, gli effetti delle raffiche di vento, la pressione e la sovrappressione sulla membrana e tutti i carichi del tetto dello stadio (telaio e copertura) sotto gli effetti del vento statico e dinamico. Dopo aver apportato modifiche geometriche alla struttura, una seconda campagna è stata condotta nel giugno 2011 per quattro settimane. Attraverso il test di due modelli, i dati iniziali sono stati aggiornati. Nel giugno 2012 il CSTB ha svolto campagne specifiche corrispondenti alle fasi di montaggio del tetto in base alle loro configurazioni provvisorie previste per consentire lo svolgimento degli eventi nello stadio. La ricerca della forma del tetto è stata fatta sulla base dalla geometria del modello 3D del telaio metallico tridimensionale. Lo studio per la generazione della configurazione definitiva è stato condotto considerando solo un quarto della copertura al fine di ottimizzare e accelerare la procedura di modellazione e calcolo: la parte della North Turn e parte della Ganay Tribune, che è simmetrica rispetto agli altri quartieri dello stadio e contestualmente vede applicazione dei carichi previsti nelle varie fasi di installazione. Il principio strutturale di funzionamento della membrana è di una membrana piana, precompressa nelle due direzioni perpendicolari nel suo piano e portante su una rete di cavi precompressi paralleli. La pretensione viene scaricata sugli archi dando una sollecitazione iniziale. I progettisti hanno calcolato una pre-sollecitazione di carico in trama e ordito fino a raggiungere la forma desiderata: questa forma è quella che ha permesso di conferire una doppia curvatura ai pannelli senza creare eventuali sacche d’acqua, applicando la pretensione in fase di realizzazione (4 kg/cm nella direzione dell’ordito, 2 kg/cm verso la trama). Considerando la geometria della copertura, la direzione dell’ordito del tessuto in fibra di vetro rivestito è radiale rispetto al centro dello stadio e la direzione della trama è tangenziale. I carichi orizzontali (vento e precarico della membrana) nel piano della membrana vengono trasferiti al telaio primario tramite i profili del bordo dei pannelli. I carichi verticali, sia verso il basso che verso l’alto, vengono trasferiti per deformazione della membrana agli archi. Il funzionamento strutturale è quindi governato dal comportamento non lineare e dalla resistenza di forma della membrana e dei cavi.
Scheda progetto
Committente: AREMA
Contractor: Marseille Municipality
Progettista: SCAU
Costo: 270 milion euro
Design team: SCAU e Didier Rogeon Architecte
Main contractor: GFC Construction
Structural engineers: Egis, Beterem, Garcia
3D steel structural engineering: SEEAC / Fhecor
Consulting Engineers Design and engineering of the covering membrane: Maffeis Engineering spa
Realization of the membrane cover: Tayio Europe GmbH
Realization of the textile facade panels: Tayio Europe GmbH
Acoustics: Jean-Paul Lamoureux
Lighting design: PH A
Mantainance programme: Exprimm
Construction phases: 2010 competition - 2014 opening
Area: 40.000 mq
Photos: SCAU Architecture, Associated Architect Didier Rogeon, Luc Boegly, Fhecor, Taiuo Europe, Maffeis Engineering
